Как рассчитать плиты перекрытия: считаем нагрузку и подбираем материалы для строительства

считаем нагрузку и подбираем материалы для строительства

Монолитная плита перекрытия всегда была хороша тем, что изготавливается без применения подъемных кранов – все работы ведутся прямо на месте. Но при всех очевидных преимуществах сегодня многие отказываются от такого варианта из-за того, что без специальных навыков и онлайн-программ достаточно сложно точно определить такие важные параметры, как сечение арматуры и площадь нагрузки.

В этой статье мы поможем вам изучить расчет плиты перекрытия и его нюансы, а также познакомим с основными данными и документами. Современные онлайн-калькуляторы – дело хорошее, но если речь идет о таком ответственном моменте, как перекрытие жилого дома, советуем вам перестраховаться и лично все пересчитать!

Давайте начнем с того, что монолитная железобетонная плита перекрытия – это конструкция, которая лежит на четырех несущих стенах, т.е. опирается по своему контуру.

И не всегда плита перекрытия представляет собой правильный четырехугольник. Тем более, что сегодня проекты жилых домов отличаются вычурностью и многообразием сложных форм.

В этой статье мы научим вас рассчитывать нагрузку на 1 кв. метр плиты, а общую нагрузку вам нужно будет вычислять по математическим формулам. Если сложно – разбейте площадь плиты на отдельные геометрические фигуры, рассчитайте нагрузку каждой, затем просто суммируйте.

Теперь рассмотрим такие основные понятия, как физическая и проектная длина плиты. Т.е. физическая длина перекрытия может быть любой, а вот расчетная длина балки уже имеет другое значение. Ею называют минимальное расстояние между наиболее удаленными соседними стенами. По факту физическая длина плиты всегда длиннее, чем проектная длина.

Вот хороший видео-урок о том, как производится расчет монолитной плиты перекрытия:

Важный момент: несущий элемент плиты может быть как шарнирная бесконсольная балка, так и балка жесткого защемления на опорах. Мы будем приводить пример расчета плиты на бесконсольную балку, т.к. такая встречается чаще.

Чтобы рассчитать всю плиту перекрытия, нужно рассчитать один ее метр для начала. Профессиональные строители используют для этого специальную формулу. Так, высота плиты всегда значится как h, а ширина как b. Давайте рассчитаем плиту с такими параметрами: h=10 см, b=100 см. Для этого вам нужно будет познакомиться с такими формулами:

Плиту перекрытия легче всего рассчитать, если она имеет квадратную форму и если вы знаете, какая нагрузка запланирована. При этом какая-то часть нагрузки будет считаться длительной, которую определяет количество мебели, техники и этажности, а другая – кратковременной, как строительное оборудование во время стройки.

Кроме того, плита перекрытия должна выдерживать и другого рода нагрузки, как статистические и динамические, при этом сосредоточенная нагрузка всегда измеряется в килограммах или в ньютонах (например, нужно будет ставить тяжелую мебель) и распределительная нагрузка, измеряемая в килограммах и силе. Конкретно сам расчет плиты перекрытия всегда нацелен на определение распределительный нагрузки.

Вот ценные рекомендации, какой должна быть нагрузка на плиту перекрытия в плане расчета на изгиб:

Еще один немаловажный момент, который тоже нужно учитывать: на какие стены будет опираться монолитная плита перекрытия? На кирпичные, каменные, бетонные, пенобетонные, газобетонные или из шлакоблока? Вот почему так важно рассчитать плиту не только с позиции нагрузки на нее, но и с точки зрения ее собственного веса. Особенно если ее устанавливают на недостаточно прочные материалы.

Сам расчет плиты перекрытия, если мы говорим о жилом доме, всегда нацелен на нахождение распределительной нагрузки. Она рассчитывается по формуле: q1=400 кг/м². Но к этому значению добавьте вес самой плиты перекрытия, а это обычно 250 кг/м², а бетонная стяжка и чистовой пол дадут еще дополнительные 100 кг/м². Итого имеем 750 кг/м².

Учитывайте при этом, что изгибающее напряжение плиты, которая по своему контуру опирается на стены, всегда приходится на ее центр.

Именно монолитную плиту перекрытия, в отличие от деревянных или металлических балок, рассчитывают по поперечному сечению. Ведь бетон само по себе – неоднородный материал, и его предел прочности, текучести и других механических характеристик имеет значительный разброс.

Что удивительно, даже при изготовлении образцов из бетона, даже из одного замеса получаются разные результаты. Ведь здесь много зависит от таких факторов, как загрязненность и плотности замеса, способов уплотнения и других технологических факторов, даже так называемой активности цемента.

При расчете монолитной плиты перекрытия всегда учитывается и класс бетона, и класс арматуры. Само сопротивление бетона принимается всегда на значение, на какое идет сопротивление арматуры. Т.е., по сути, на растяжение работает именно арматура. Сразу оговоримся, что здесь существует несколько расчетных схем, которые учитывают разные факторы. Например, силы, которые определяют основные параметры поперечного сечения по формулам, или расчет относительно центра тяжести сечения.

Разрушение в плитах перекрытия происходит тогда, когда арматура достигает своего предела прочности при растяжении или текучести. Т.е. почти все зависит от нее. Второй момент, если прочность бетона уменьшается в 2 раза, тогда и несущая способность армирования плиты уменьшается с 90 на 82%. Поэтому доверимся формулам:

Происходит армирование при помощи обвязки арматуры из сварной сетки. Ваша главная задача – рассчитать процент армирования поперечного профиля продольными стержнями арматуры.

Как вы наверняка не раз замечали, самые распространенные ее виды сечения – это геометрические фигуры: форма круга, прямоугольника, трапеции. А расчет самой площади сечения происходит по двум противоположным углам, т.е. по диагонали. Кроме того, учитывайте, что определенную прочность плите перекрытия придает также дополнительное армирование:

Если рассчитывать арматуру по контуру, тогда вы должны выбрать определенную площадь и просчитывать ее последовательно. Далее, на самом объекте проще рассчитывать сечение, если взять ограниченной замкнутой объект, как прямоугольник, круг или эллипс и производить расчет в два этапа: с использованием формирования внешнего и внутреннего контура.

Например, если вы рассчитываете армирование прямоугольного монолитного перекрытия в форме прямоугольника, тогда нужно отметить первую точку в вершине одного из углов, затем отметить вторую и произвести расчет всей площади.

Согласно СНиПам 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» сопротивление растягивающим усилиям в отношении арматуры А400 составляет Rs=3600 кгс/см², или 355 МПа, а вот для бетона класса B20 значение Rb=117кгс/см² или 11.5 МПа:

Согласно нашим вычислениям, для армирования 1 погонного метра понадобится 5 стержней с сечением 14 мм и с ячейкой 200 мм. Тогда площадь сечения арматуры будет равняться 7.69 см². Чтобы обеспечить надежность по поводу прогиба, высоту плиты завышают до 130-140 мм, тогда сечение арматуры составляет 4-5 стержней по 16 мм.

Итак, зная такие параметры, как необходимая марка бетона, тип и сечение арматуры, которые нужны для плиты перекрытия, вы можете быть уверены в ее надежности и качестве.

Расчет монолитной плиты перекрытия

Невзирая на высокий ассортимент готовых плит, железобетонные монолитные плиты не утратили своей актуальности, продолжая пользоваться спросом. Особенно актуальным их применение является при строительстве малоэтажной загородной недвижимости, которой характерна индивидуальная планировка с различным размером комнат или в тех случаях, когда для строительства не используются подъемные краны. Такой вариант возведения зданий позволит сэкономить средства на доставке материалов и сократить затраты на монтаж. При этом возрастет время на осуществление подготовительных работ, которые будут связаны с возведением опалубки. Впрочем, этот факт не отпугивает застройщиков, которые не видят трудности в покупке бетона и арматуры. Гораздо сложнее произвести правильный расчет плит перекрытий, определить марку необходимого бетона, вид арматуры, значение действующей нагрузки и прочие связанные с прочностью и надежностью характеристики.

Принцип расчета

Монолитная плита перекрытия представляет собой один из компонентов каркаса здания, который воспринимает на себя вертикальные нагрузки, вступая одновременно в качестве элемента жесткости всей конструкции. Расчет параметров железобетонных конструкций осуществляется в соответствии с регламентом строительных норм и правил СП 52-101-2003 и СНиП 52-01-2003. Процесс ручного расчета конструкций представляет собой ряд этапов, в ходе которых производится подбор таких параметров, как класс бетона и арматуры, поперечного сечения, достаточного для того чтобы избежать разрушения при воздействии максимальных сил нагрузки. В случае использования ПЭВМ находят применение специализированные программные комплексы.

Как показывает практика применения железобетонных плит перекрытия, для упрощения задачи можно пренебречь сложными вычислениями таких величин, как расчет на раскрытие трещин и деформацию, сил кручения и поперечных сил, а также продавливания и местного сжатия. При обычном строительстве в этом нет необходимости, сосредоточив свое внимание на вычислении изгибающего момента, действующего на поперечное сечение.

Характеристики монолитной плиты

Реальная длина плиты может отличаться от расчетного значения пролета, которым принято считать расстояние между стенами, выступающими в виде опор. Стены выполняют функцию поддержки плиты. Таким образом, пролет – это размер помещения в длину и в ширину. Для его измерения можно использовать простую рулетку, с помощью которой можно измерить расстояние между стенами. При этом реальное значение длины монолитной плиты должно быть обязательно больше. В качестве опор для плиты выступают стены, материалом для которых может послужить распространенный кирпич или шлакоблок, камень, керамзитобетон, газо- или пенобетон. Необходимо учитывать прочность стен, которые должны выдерживать массу плиты. В случае с камнем, шлакоблоком и кирпичом можно не сомневаться в несущей способности, тогда как пенобетонные конструкции должны быть рассчитаны на определенную массу. Для примера произведем расчет однопролетной схемы перекрытия с опорой на две стены, расстояние между которыми составляет 5000 мм.

Геометрические размеры толщины и ширины плиты задаются. Как правило, наиболее часто в загородном строительстве применяют плиты толщиной 0,1 м с условной шириной равной одному метру. Принимаем за основу конструкцию с армированием плиты перекрытия при помощи арматуры марки А400 при заливке бетона В20. В дальнейшем плита при расчете рассматривается как балка.

Выбор типа опоры

Во время расчета плита перекрытия может по-разному опираться на несущие стены, в зависимости от типа использованного при их возведении материала. Различают следующие варианты опоры:

• жестко защемленная на опорах балка;
• балка консольного типа шарнирно-опертая;
• бесконсольная шарнирно-опертая балка.

Вид опоры определяет принцип расчета. Рассмотрим пример расчета для наиболее распространенного вида конструкции плиты перекрытия с шарнирно-опертой балкой бесконсольного типа.

Определение нагрузки

В процессе строительства, а впоследствии при эксплуатации на балку воздействую различные виды нагрузок. При расчете нас интересуют, прежде всего, динамические и статистические нагрузки, возникающие вследствие передвижения или давления сил временного характера, вызванного перемещением людей, транспорта, работы механизмов и постоянные составляющие, обусловленные массой строительных элементов. При проведении расчета, для получения необходимого запаса прочности, можно пренебречь разницей между данными видами нагрузок.

По характеру нагрузки дифференцируются на:

• распределенные хаотически и неравномерно;
• точечные;
• равнораспределенные.

При расчете плиты перекрытия достаточно ориентироваться на равномерные нагрузки. Для сосредоточенной нагрузки усилия измеряются в ньютонах, килограммах (кг), либо килограммсилах (кгс).

В случае с равным распределением актуально апеллировать данными о нагрузке, воздействующей на метр. Для жилых домов параметр равнораспределенной нагрузки составляет в среднем 400 Н/м2. При толщине плиты в 10 см ее масса создаст нагрузку около 250 кг/м2, а с учетом стяжки или использовании керамической плитки она может возрасти до 350 кг/м2. Таким образом, нагрузка рассчитывается с коэффициентом запаса в 20%, составляя:

Q = (400+250+100)*1.2 = 900 Н/м

Данная величина нагрузочной способности обеспечит прочность при различных вариациях статических и динамических нагрузок. При наличии лестниц или бетонных маршей опирающихся на плиту перекрытия, необходимо брать в расчет их массу и не упускать из виду динамическую нагрузку во время эксплуатации. Проектировка загородных домов должна предусматривать инсталляцию крупных объектов на плите, например, каминов, масса которых может варьироваться от 1 до 3 тонн. Для обеспечения прочности в таких случаях используется местное усиление – армирование или предусматривается отдельная балка.

Расчет изгибающего момента

Для бесконсольного типа балки при наличии равномерно распределенной нагрузки, которая сосредоточена на опорах шарнирного вида показатель максимально изгибающего момента определяется по формуле:

Мmax = (Q * L²) / 8, где

L – длина балки.

При расчете имеем:

Мmax = (900*5²) / 8 = 225 кг/м.

Основания для расчета

Для бетонных плит перекрытий сопротивление материала растяжению практически равно нулю. Такой вывод можно сделать на основании анализа и сопоставления нагрузок на растяжение, которые испытывает арматура и бетон. Разница между этими данными составляет три порядка, что свидетельствует о том, что всю нагрузку берет на себя арматурный каркас. С нагрузками на сжатие ситуация обстоит иначе: силы равномерно распределяются вдоль вектора силы. Как следствие, сопротивление на сжатие принимаем равным расчетному значению.

Для выбора арматуры необходимо определить значение по формуле:

ER = 0,8/ 1+RS/700 , где

RS – расчетное значение сопротивления арматуры, МПа.

Имея значение данные о расстоянии между нижней частью балки и центром окружности, сформированной плоскостью поперечного сечения арматуры, ее марку выбирают исходя из таблицы.

Правильный подбор арматуры обеспечит надежное сцепление с бетоном, которое гарантирует предел прочности без деформаций и растрескиваний. При этом максимальное растягивающее усилие арматуры не должно превышать полученное расчетным путем значение.

При армировании на один погонный метр, как правило, уходит не менее чем пять стержней, которые располагаются равномерно на одинаковых расстояниях. Точное число стержней зависит от нагрузки и определяется по СНиП 52-01-2003. Формируется каркас чаще всего из нескольких слоев стержней, которые могут иметь различное сечение. Сетка скрепляется заранее хомутами или фиксируется при помощи сварки. В качестве элементов армирования чаще всего применяется ненапрягаемая арматура Ат-IIIС и Ат-IVС с наличием термического упрочнения.

Таким образом, расчет железобетонной конструкции плиты перекрытия включает в себя следующие стадии:

• составление схемной реализации перекрытия с компоновкой элементов. При возведении многоэтажек расстояния между колоннами должны быть кратные 3000 мм в диапазоне величин от 6 до 12 метров. Значение высоты одного этажа может находиться в пределах от 3,6 до 7,2 метра с дискретностью 600 мм. Данные условия помогут упростить вычисление и обеспечить стандартный автоматический расчет;
• прочностный конструкционный расчет монолитной плиты. К расчетной части должна прилагаться графическая часть в виде составленного подробного чертежа, который можно составить самостоятельно или доверить его реализацию специалистам из проектных организаций. При этом необходимо произвести расчет элементов перекрытия и главной балки. Выбор бетона при проектировании осуществляется по классу материала на сжатие по заданной прочности, исходя из норм и табличных значений. Как правило, балка и монолит проектируются из одной марки бетона;
• в зависимости от архитектурных особенностей строения может понадобиться расчет колонны, а также ригеля или второстепенной балки;

• на основании всех произведенных расчетов, полученных масс и нагрузок формируется фундамент. Монолитное основание представляет собой подземную конструкцию, с помощью которого нагрузка от здания передается на грунт. Общий чертеж должен отображать конструкцию здания в целом с учетом изображения положения плит перекрытий, несущих стен и основания.

Расчетная часть строительного проекта для любого здания является необходимой документаций, которая содержит информацию о размерах архитектурного объекта, его особенностях, технологии возведении. При этом именно на основе проекта составляется строительная расходная ведомость, в которую включаются необходимые для возведения здания материалы, определяются трудозатраты. А основе расчета осуществляется планирование материалов, этапов выполнения строительных работ, их объемов и сроков. Прочность и надежность здания во многом зависят от правильности расчетов, качества используемых материалов и соблюдения технологии строительства на каждом из отдельно взятых этапов.

Преимущества применения плит перекрытий

Технология возведения перекрытий в виде армированных бетонных плит обладает целым рядом преимуществ, среди которых:

• возможность сооружения перекрытий для зданий и сооружений с практически любыми габаритами, независимо от линейных размеров. Единственным нюансом являются конструктивные особенности зданий. При слишком большой площади покрытия для устойчивости перекрытий, отсутствия провисаний устанавливаются дополнительные опоры. Для домов и сооружений, стены которых выполнены на основе газобетона для установки плиты железобетонного перекрытия осуществляют монтаж дополнительных опор, изготовленных из стали или бетона;
• отсутствие необходимости масштабных отделочных работ на внутренней части поверхности, которая, как правило, благодаря технологии монолитного литья имеет гладкую и ровную форму;
• высокая степень звукоизолирующих свойств. Принято считать, что плита перекрытия толщиной 140 мм обладает высокой степенью шумоподавления, обеспечивающего комфортность проживания в доме для человека;
• конструктивно данная технология обладает гибкими инструментами для строительства различных архитектурных форм и объектов. Так, например, загородный дом можно с легкостью оборудовать балконом на втором этаже, который будет иметь необходимые размеры и конфигурацию;
• высокий уровень прочности и долговечности строительной конструкции перекрытии в целом, который обусловлен набором прочностных характеристик армированного бетона.

Расчет монолитной плиты перекрытия на примере квадратной и прямоугольной плит, опертых по контуру

При создании домов с индивидуальной планировкой дома, как правило, застройщики сталкиваются с большим неудобством использования заводских панелей. С одной стороны, их стандартные размеры и форма, с другой – внушительный вес, из-за которого не обойтись без привлечения подъемной строительной техники.

Для перекрытия домов с комнатами разного размера и конфигурации, включая овал и полукруг, идеальным решением являются монолитные ж/б плиты. Дело в том, что по сравнению с заводскими они требуют значительно меньших денежных вложений как на покупку необходимых материалов, так и на доставку и монтаж. К тому же у них значительно выше несущая способность, а бесшовная поверхность плит очень качественная.

Почему же при всех очевидных преимуществах не каждый прибегает к бетонированию перекрытия? Вряд ли людей отпугивают более длительные подготовительные работы, тем более что ни заказ арматуры, ни устройство опалубки сегодня не представляет никакой сложности. Проблема в другом – не каждый знает, как правильно выполнить расчет монолитной плиты перекрытия.

Преимущества устройства монолитного перекрытия ↑

Монолитные железобетонные перекрытия причисляют к категории самых надежных и универсальных стройматериалов.

• по данной технологии возможно перекрывать помещения практически любых габаритов, независимо от линейных размеров сооружения. Единственное при необходимости перекрыть больших пространств возникает необходимость в установке дополнительных опор;
• они обеспечивают высокую звукоизоляцию. Несмотря на относительно небольшую толщину (140 мм), они способны полностью подавлять сторонние шумы;
• с нижней стороны поверхность монолитного литья – гладкая, бесшовная, без перепадов, поэтому чаще всего подобные потолки отделывают только при помощи тонкого слоя шпаклевки и окрашивают;
• цельное литье позволяет возводить выносные конструкции, к примеру, создать балкон, который составит одну монолитную плиту с перекрытием. Кстати, подобный балкон значительно долговечнее.

• К недостаткам монолитного литья можно отнести необходимость использования при заливке бетона специализированного оборудования, к примеру, бетономешалок.

Внимание!

Устраивать монолитное перекрытие в доме из газобетона можно исключительно после установки дополнительных опор из бетона или железа. Что же касается деревянных построек, то использование такого типа литья запрещено.

Для конструкций из легкого материала типа газобетона больше подходят сборно-монолитные перекрытия. Их выполняют из готовых блоков, к примеру, из керамзита, газобетона или других аналогичных материалов, после чего заливают бетоном. Получается, с одной стороны, легкая конструкция, а с другой – она служит монолитным армированным поясом для всего строения.

Виды ↑

По технологии устройства различают:

• монолитное балочное перекрытие;
• безбалочное – это один из самых распространенных вариантов, расходы на материалы здесь меньше, поскольку нет необходимости закупать балки и обрабатывать перекрытия.
• имеющие несъемную опалубку;
• по профнастилу. Наиболее часто такую конструкцию используют для создания терасс, при строительстве гаражей и других подобных сооружений. Профлисты играют роль несгибаемой опалубки, на которую заливают бетон. Функции опоры будет выполнять каркас из металла, собранный из колонн и балок.

Обязательные условия получения качественного и надежного монолитное перекрытие по профнастилу:

• чертежи, в которых указаны точнейшие размеры сооружения. Допустимая погрешность – до миллиметра;
• расчет монолитной плиты перекрытия, где учтены создаваемые ею нагрузки.

Профилированные листы позволяют получить ребристое монолитное перекрытие, отличающееся большей надежностью. При этом значительно сокращаются затраты на бетон и стержни арматуры.

На заметку

Все монтажные работы выполняются по специально составленным технологическим картам на устройство монолитного перекрытия. Его еще называют основным технологическим документом, предназначенным как для строительных организаций и проектных бюро, так и для мастеров , непосредственно связанных с выполнением монолитных ж/б работ.

Расчет безбалочного перекрытия ↑

Перекрытие этого типа представляет из себя сплошную плиту. Опорой для нее служат колонны, которые могут иметь капители. Последние необходимы тогда, когда для создания требуемой жесткости прибегают к уменьшению расчетного пролета.

Полезно

Экспериментально было установлено, что для безбалочной плиты опасными нагрузками можно считать сплошную, оказывающую давление на всю площадь и полосовую, распределенную через весь пролет.

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Параметры монолитной плиты ↑

Понятно, что вес литой плиты напрямую зависит от ее высоты. Однако, помимо собственно веса она испытывает также определенную расчетную нагрузку, которая образуется в результате воздействия веса выравнивающей стяжки, финишного покрытия, мебели, находящихся в помещении людей и другое. Было бы наивно предположить, что кому-то удастся полностью предугадать возможные нагрузки или их комбинации, поэтому в расчетах прибегают к статистическим данным, основываясь на теории вероятностей. Таким путем получают величину распределенной нагрузки.

К примеру:

Здесь суммарная нагрузка составляет 775 кг на кв. м.

Одни из составляющих могут носить кратковременный характер, другие – более длительный. Чтобы не усложнять наши расчеты, условимся принимать распределительную нагрузку qв временной.

Как рассчитать наибольший изгибающий момент ↑

Это один из определяющих параметров при выборе сечения арматуры.

Напомним, что мы имеем дело с плитой, которая оперта по контуру, то есть, она будет выступать в роли балки не только относительно оси абсцисс, но и оси аппликат (z), и будет испытывать сжатие и растяжение в обеих плоскостях.

Как известно, изгибающий момент по отношению к оси абсцисс балки с опорой на две стены, имеющей пролет l_n вычисляют по формуле m_n = q_nl_n²/8 (для удобства за ее ширину принят 1 м). Очевидно, что если пролеты равны, то равны и моменты.

Если учесть, что в случае квадратной плиты нагрузки q₁ и q₂ равны, возможно допустить, что они составляют половину расчетной нагрузки, обозначаемой q.  Т. е.

Иначе говоря, можно допустить, что арматура, уложенная параллельно осям абсцисс и аппликат, рассчитывается на один и тот же изгибающий момент, который вдвое меньше, нежели тот же показатель для плиты, которая в качестве опоры имеет две стены. Получаем, что максимальное значение расчетного момента составляет:

Что же касается величины момента для бетона, то если учесть, что он испытывает сжимающее воздействие одновременно в перпендикулярных друг другу плоскостях, то ее значение будет больше, а именно,

Как известно, для расчетов требуется единая величина момента, поэтому в качестве его расчетного значения берут среднее арифметическое от М_а и М_б, которое в нашем случае равно 1472.6 кгс·м:

Как выбрать сечение арматуры ↑

В качестве примера произведем расчет сечения стержня по старой методике и сразу отметим, что конечный результат расчета по любой другой дает минимальную погрешность.

Какой бы способ расчеты вы ни выбрали, не надо забывать, высота арматуры в зависимости от ее расположения относительно осей x и z будет различаться.

В качестве значения высот предварительно примем: для первой оси h₀₁ = 130 мм, для второй – h₀₂ = 110 мм. Воспользуемся формулой А_0n = M/bh²_0nR_b. Соответственно получим:

• А₀₁ = 0.0745
• А₀₂ = 0.104

Из представленной ниже вспомогательной таблицы найдем соответствующие значения η и ξ и посчитаем искомую площадь по формуле Fan= M/ηh0nRs.

Получаем

• Fa1 = 3,275 кв. см.
• Fa2 = 3,6 кв. см.

Фактически, для армирования 1 пог. м необходимо по 5 арматурных стержня для укладки в продольном и поперечном направлении с шагом 20 см.

Для выбора сечения можно воспользоваться нижележащей таблицей. К примеру, для пяти стержней ⌀10 мм получаем площадь сечения, равной 3,93 кв. см, а для 1 пог. м она будет в два раза больше – 7,86 кв. см.

Сечение арматуры, проложенной в верхней части, было взято с достаточным запасом, поэтому число арматуры в нижнем слое можно уменьшить до четырех. Тогда для нижней части площадь, согласно таблице составит 3,14 кв. см.

На заметку

Для расчета подобной плиты в панельном доме согласно имеющимся методикам расчета обычно применяют корректирующий коэффициент для учета также пространственной работы конструкции. Он позволяет примерно на 3–10 процентов сократить сечение. Однако многие специалисты считают, что, в отличие от заводских, для монолитных плит его использование не столь уж обязательно, поскольку при таком подходе возникает необходимость в ряде дополнительных расчетов, к примеру, на раскрытие трещин и прочих. И потом, если центральную часть армировать стержнями большего диаметра, то прогиб посередине будет изначально меньше. При необходимости его можно достаточно просто устранить или скрыть под финишной отделкой.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия в виде прямоугольника ↑

Очевидно, что в подобных конструкциях момент, действующий по отношению к оси абсцисс, не может равняться его значению, относительно оси аппликат. Причем чем больше разброс между ее линейными размерами, тем больше она будет похожа на балку с шарнирными опорами. Иначе говоря, начиная с какого-то момента, величина воздействия поперечной арматуры станет постоянной.

На практике неоднократно была показана зависимость поперечного и продольного моментов от значения λ = l2 / l1:

• при λ > 3, продольный больше поперечного в пять раз;
• при λ ≤ 3 эту зависимость определяют по графику.

Допустим, требуется рассчитать прямоугольную плиту 8х5 м. Учитывая, что расчетные пролеты это и есть линейные размеры помещения, получаем, что их отношение λ равно 1.6. Следуя кривой 1 на графике, найдем соотношение моментов. Оно будет равно 0.49, откуда получаем, что m₂ = 0.49*m₁.

Далее, для нахождения общего момента значения m₁ и m₂ необходимо сложить. В итоге получаем, что M = 1.49*m₁. Продолжим: подсчитаем два изгибающих момента – для бетона и арматуры, затем с их помощью и расчетный момент.

Теперь вновь обратимся к вспомогательной таблице, откуда находим значения η₁, η₂ и ξ₁, ξ₂. Далее, подставив найденные значения в формулу, по которой вычисляют площадь сечения арматуры, получаем:

• Fa1 = 3.845 кв. см;
• Fa2 = 2 кв. см.

В итоге получаем, что для армирования 1 пог. м. плиты необходимо:

• продольная арматура:пять 10-миллиметровых стержней, длина 520 -540 см, S_сеч. – 3.93 кв. см;
• поперечная арматура: четыре 8-миллиметровых стержня, длина 820-840 см, S_сеч. – 2.01 кв.см.

© 2021 stylekrov.ru

Инструкция по раскладке плит перекрытия

Перед тем как перейти к  раскладке пустотных плиты, необходимо понимать какие бывают плиты и как их изготавливают.

Какие плиты используют в частном домостроении:

По номенклатуре ГОСТ существует много разновидностей и типов сборных плит для разных целей. Я не буду про все рассказывать, так как в этом нет потребности. При проектировании индивидуальных жилых домов мы в основном используем пустотные железобетонные  плиты с маркировкой ПК и ПБ толщиной 220 мм.

Размеры сборных железобетонных  плит перекрытия:

Ширина

Стандартная ширина плит ПК:  1000 мм, 1200 мм, 1500 мм. По гост есть и другая ширина, но мы рассматриваем только те плиты, которые легко купить у любого производителя.

Стандартная ширина плит ПБ: 1200 мм, 1500 мм.

Длина

Плиты ПК с шагом 300 мм по длине. Минимальная длина  от 1,6 м (на практике от 2,4 м) до 7,2 м

Плиты ПБ выпускаются с шагом 100 мм. Длина от  2  и до 9 м при толщине 220 мм и до 12 метров при толщине плиты 300 мм.

Толщина

Для частного домостроения применяют плиты толщиной 220 мм. Существуют облегченные плиты с толщиной 140 мм, но их не так просто найти. Плиты ПБ более 9 метров выпускают с толщиной 300 мм.

расшифровка маркировка плиты: ПК-45-12-8

ПК — плита круглопустотная

45 — длина 45 дециметров или 4,5 метра

12 — ширина 12 дециметров или 1,2 метра.

8 — распределенная нагрузка на плиту без учета собственного веса 800 кг. на метр.

Нагрузка на плиты перекрытия:

Для частного домостроения применяют плиты с нагрузкой 800 кг на метр квадратный — обозначается цифрой 8 маркировке плиты. Плиты ПБ выпускаются также с нагрузкой 1250 кг на метр квадратный — цифра 12,5 в конце маркировки плиты

Обратите внимание нагрузка распределенная, а не точеная.  Это значит на плиты мы не можем ставить тяжелые конструкции, которые имеют маленькую площадь опирания, но большой вес:  колонны, тяжелое оборудование, тяжелые кирпичные камины и т.д.

Плиты ПК или ПБ? в чем отличия:

Данные типы плит отличаются способом изготовления. Плиты ПК заливаются в формы, а плиты ПБ изготавливаются безопалубочным методом, то есть без использования готовых форм. Отличается немного и армирование плит: в ПК используется арматура, в ПБ стальные канатики. Но это не влияет на несущую способность плиты. Высота плит одинаковая. Для индивидуального домостроения это 220 мм (бывает и 140 мм так называемые плиты ПНО).

Плиты с маркировкой ПК

Плиты круглопустотные, изготавливаются в формах.  В форму устанавливается арматура и заливается бетоном, после затвердевания получившееся изделие извлекается.

форма для плит ПК

Так как размеры форм фиксированные, то выбирать плиты лучше по прайс-листу изготовителя.  Многие наши заказчики думают, что плиты имеют фиксированную длину равную 6 метрам, но это не так.  Плиты ПК имеют длину от 1,6 метра до 7,2 метров.

В прайс-листах продавцов мы увидим названия плита ПК 45-12-8. Это означает : плита круглопустотная длиной 4,5 метра, шириной 1,2 метра, выдерживает нагрузку 800 кг на 1 метр квадратный.

Плиты ПК у производителей могут быть  записаны ПК, 1ПК, 2ПК  — отличия в диаметре отверстий, но для частного дома нет большой разницы, какого диаметра будут отверстия, поэтому, выбирайте любые плиты, какие вам наиболее доступны. Также по ГОСТ есть разная нагрузка для таких плит, но на практике в основном это 800 кг/м.кв.

пример прайса плиты ПК

Плиты с маркировкой ПБ:

Плита без опалубочного формования.  На всю длину цеха завода натягиваются канаты из металла, заливает  бетоном более высокой марки, чем у плит ПК и после затвердевания нарезают, на плиты нужной длинны.

изготовление плиты ПБ

Такие плиты раньше стоили дороже, чем плиты ПК, так как необходимо дорогостоящее оборудование, но сейчас плиты ПБ стали стоить одинаково с плитами ПК, ведь производительность таких заводов намного выше, а самих заводов стало больше.  Так как плиты режутся, то некоторые заводы осуществляют нарезку плит и под эркеры по вашим размерам. В своих проектах мы делаем пока раскладку из плит ПК, так как не во всех городах также просто купить плиты ПБ как в Екатеринбурге, Москве или других крупных городах, но в примечаниях прописываем, что возможна замена на плиты ПБ.

плиты ПБ пример прайса

Правила укладки пустотных плит перекрытия (как ПБ так и ПК):

1. Плиты могут опираться только по двум сторонам. Допустимое боковое опирание плиты — 50мм, но лучше его избегать.
2. У плит только нижнее рабочее армирование, поэтому недопустима точечная нагрузка (стойки и колонны нельзя ставить на плиту)
3. Недопустимо опирание плиты на 3 стены. (На языке упрощенной теоретической механики: плита рассчитана как балка, и если посмотреть ее эпюру, то увидим самый большой изгиб в центре плиты, но если подставим третью стену под этим изгибом, то изменим эпюру и возникнет необходимость в верхнем рабочем армировании, которого нет в пустотных плитах)
4. Минимальное опирание плиты 90 мм, максимальное 250 мм.  Многие считают, что лучше опирать плиту на всю толщину стены, площадь опоры ведь получается больше, но в реальности, опирая плиту более 250 мм вы делаете только хуже. (На языке упрощенной теоретической механики: вместо «шарнира», вы получаете «заделку», появляется дополнительная сила, которая называется «момент» , она требует верхнего армирования, которое у пустотной плиты отсутствует, вернее отсутствует рабочее армирование и присутствует капельку конструктивного армирования)

   Инструкция раскладки плит перекрытия

Некоторые правила из практики:

1. Плиты умеют разную длину, но лучше использовать до 6 метров, тогда не потребуются для перевозки длинномеры. Длинномеры дороже и  не к каждому участку могут подъехать.
2. Если на участке газовая труба проходит поверху и расположена низко, лучше отказаться от плит перекрытия или поднимать газовую трубу, чтобы была возможность для подъезда строительной техники.
3. Летом заказывайте плиты заранее. В разгар сезона могут быть очереди, вам придется ждать. В конце осени, зимой и в начале весны проблем нет -привозят, когда попросите.
4. Планировку дома сразу разрабатывайте с учетом раскладки плит перекрытия еще на этапе эскиза, это позволит избежать множества монолитных участков.

Пример раскладки плит:

Раскладка плит перекрытия

Как не допустить ошибок при раскладке плит. Видео:

Преимущества пустотных плит перед другими типами перекрытий:

— высокая скорость. Один этаж небольшого дома перекрывается за один день и можно вести кладку стен дальше.Для сравнения — монолитный бетон набирает марку 28 дней при температуре 20 градусов.  Нагружать монолитное перекрытие понемногу можно раньше, но ждать все равно придется более 1 дня.

— огнестойкие (предел огнестойкости 1 час)

— перекрытия из сборных плит на 20-30% дешевле, чем монолитное перекрытие (но деревянные балки все-таки будут самым дешевым вариантом)

— низкая трудоемкость. Плиты привез и раскидал (не надо долго вязать каркасы).

— плита изготовлена на заводе, поэтому вам не надо следить за тем как связали арматурные каркасы и не надо приглашать квалифицированную бригаду монолитчиков, чтобы быть уверенным, что перекрытие выдержит нагрузку.

— плиты достаточно легкие и вполне подойдут для частного дома (вес 1 кв. метра сборной пустотной плиты примерно в два раза меньше веса 1 кв.м. монолитной железобетонной плиты той же толщины)

— высокая жесткость, прочность и долговечность, в сравнении с деревянными перекрытиями.

Недостатки сборных пустотных плиты:

— кривая поверхность плиты (необходимо делать натяжные или подвесные потолки, чтобы скрыть это).

— плиты штучный материал, поэтому между ними есть стыки или швы, которые невозможно заштукатурить на потолке.

— достаточно дорого стоят в сравнении с деревянным перекрытием (но дома с железобетонными перекрытиями быстрее и дороже продаются, чем с деревянными балками).

— в плитах нельзя вырезать отверстия. Для того чтобы выполнить отверстия  необходимо устройство монолитных участков, а это дополнительное усложнение.

Готовые проекты домов с плитами перекрытия:

Проект двухэтажного дома с полноценным вторым этажом Д110

Проект двухэтажного дома с мансардным вторым этажом С118

Проект квадратного дома с мансардным этажом М142

Как рассчитать количество бетона и арматуры для монолитного железобетонного перекрытия и определить количество комплектующих для опалубки перекрытия

Вы строите дом, подписываете акты выполненных работ и вам нужно иметь понятие о том, как выполнить работы по устройству монолитного перекрытия. Вы хотите знать, как правильно рассчитать нужное количество материалов, как выполнить армирование, какие приемы устройства опалубки перекрытий существуют. Прочитайте нашу статью, и многое станет гораздо понятней. Кроме того, из статьи вы узнаете ориентировочную стоимость работ и материалов при устройстве перекрытия.

Расчет количества материалов при устройстве монолитного перекрытия?

Вне зависимости от того, какой способ монтажа опалубки перекрытия вы хотите применить, в итоге вам важно получить качественно выполненное перекрытие и четкое соблюдение размеров.

Давайте на примере рассмотрим, как рассчитать количество материалов для монолитного перекрытия. Допустим, надо залить монолитное перекрытие в доме, который имеет прямоугольную форму. Внутри дома имеется несущая стена толщиной 300 мм, которая делит помещение на две комнаты размерами 6х4 и 6х3. Высота от пола до низа монолитного перекрытия 2,75 м. Толщина перекрытия – 200 мм

Сколько бетона нужно для бетонирования монолитного перекрытия

Площадь монолитного перекрытия с учетом опирания на стены на 300мм равна:

S=(6+0,3+0,3)*(7+0,3+0,3+0,3)=52,14 м²

Объем бетона, при толщине монолитного перекрытия 200 мм равен:

V=52,14*0,2=10,43 м³

Масса монолитного перекрытия

М=10,43*2500=26075 кг=24,08 тонны, где 2500 – удельный вес железобетона (кг/м³)

Сколько нужно арматуры для армирования монолитного перекрытия

Монолитное перекрытие армируется каркасом из двух одинаковых сеток из стержней арматуры A3 Ø12 с шагом 200мм.

Определим сколько в одной сетке продольных стержней: делим ширину перекрытия на шаг стержней:

N_прод=6000/200=30шт.

Определим длину в одной сетке продольных стержней:

L_прод=N_прод * A=30*7,3=248,2=219 м

Определим сколько попоречных стержней в одной сетке, для этого длину перекрытия разделим на шаг 180

N_попер=7300/200=36,5 = 37 шт.

Определим длину поперечных стержней в сетке:

L_попер=N_попер  * B = 37*6=222 м

Определим общую длину стержней арматуры в одной сетке:

_Lс= L_прод + L_попер=219+222=441м

Определяем общую длину арматуры в каркасе нашего перекрытия:

L_общ=L_с*2=441*2=882 м

У нас получается:

 на 1 м² перекрытия идет  L_общ/S=882/52,14=16,92 пог.м.

На 1 м³ перекрытия идет^{L_общ/V=882/10,43=84,56 пог.м.}

Расчет количества комплектующих для опалубки перекрытий

Как посчитать количество листов фанеры для опалубки перекрытия

Чтобы поверхность монолитного перекрытия получилась ровной для опалубки перекрытия лучше всего использовать ламинированную фанеру. Она очень прочная, не трескается и не расслаивается при намокании и отлично пилится.

Чтобы уменьшить отходы при распиловке и подгонке фанеры  для начала посчитаем количество целых листов фанеры размером 1200 * 3000 мм (площадь листа 3,6 кв.м.). Учитываем, что у нас в доме два помещения с размерами 6*3 и 6*4

N = S_пом/S_листа=6*4/3,6 +6*3/3,6=11,7 листов

Таким образом, нам нужно 11 целых листов ламинированной фанеры, размером 1,2*3м

Для зашивки оставшихся незакрытых фанерой мест можно использовать обрезки фанеры, доску или обычную более дешевую фанеру.

Как посчитать количество балок БДК для опалубки перекрытий

Сборная опалубка перекрытий на телескопических стойках включает в свой состав  продольные и поперечные балки. Чтобы принять верный шаг балок воспользуйтесь таблицей «Таблица для определения допустимых расстояний между основными и второстепенными стойками, главными балками, второстепенными балками при монтаже опалубки перекрытий с использованием фанеры толщиной 18 мм»

 Для того, чтобы определить количество продольных балок БДК нужно ширину помещения разделить на шаг балок. Учитывая размер нашего помещения, принимает шаг продольных балок 1,5 метра, тогда для двух помещений получится:

N_1прод = 4 / 1,5 = 3

N_2прод= 3 / 1,5 = 2

Итого, в первом помещении четыре линии продольных балок , во втором помещении три линии продольных балок. Итого это 7 линий  умножаем на длину помещений 6 получается 42 метра балки БДК. Значит всего нам нужно 14 балок по 3,3 м (0,3 м для нахлеста) .

Чтобы определить количество поперечных балок надо ширину помещения разделить на шаг балок. При толщине нашего монолитного перекрытия шаг балок должен быть 500 мм.  Делим длину помещения (6м) на шаг балок (0,5м) получается, что нам нужно 13 линий балок. Для помещения шириной 3 метра нам нужно 26 балок БДК длиной 1,8 м. Для помещения шириной 4 метра будем использовать 26 балок по 2,4 метра.

Как посчитать количество телескопических стоек

Телескопические стойки устанавливаются под продольные балки, еще их называют главными балками. Шаг мы определим из таблицы и примем его 1500 мм. Мы уже знаем, что для наших помещений надо 7 линий продольных балок БДК, умножаем на длину помещения (6 метров) и делим это количество на шаг между стойками. Получаем:

N_стоек =7*6/1,5=28 шт. телескопических стоек.

Для каждой телескопической стойки нужна одна унивилка, ещё её называют короной, на 28 стоек надо 28 унивилок.

Тренога ставится под стойки, расположенные по углам и через одну стойку, то есть на 28 стоек нам понадобиться 14 треног.

Высоту телескопической стойки подбираем в зависимости от высоты нашего помещения. Для нашего помещения высотой 2,75 метра оптимальной будет телескопическая стойка СД 3,1, её рабочий диапазон 1,7-3,1 метра.

Программы для расчета плит перекрытия

Для частных застройщиков создано большое количество полезных инструментов, один из них — программа для расчета перекрытия. Простые калькуляторы и сложные технические инструменты архитекторов помогут правильно рассчитать нагрузки и не ошибиться при постройке дома.

Интерфейс программы для расчета плит перекрытия

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Перед тем как использовать программу для расчета перекрытия, надо определиться с материалом конструкции.
При частном строительстве используют три основных типа перекрытия:

Деревянное

Несущими балками при устройстве деревянного перекрытия выступают: брус (бревно), металлический профиль (швеллер, двутавр, уголок) или железобетонные элементы. Балки застилаются досками, образуя плиты перекрытия. Основываясь при вычислениях на строительных нормах, сечение несущей балки определяется путем суммирования её веса и нагрузки эксплуатационной. Примерная нагрузка межэтажного деревянного перекрытия 400кг/ м². Если не предполагается активная эксплуатация данной зоны, например, в случае создания и обустройства чердака или пространства под крышей, принимаемая во внимание нагрузка может быть уменьшена.

Схема устройства плит перекрытия из дерева

В длину каждой балки из дерева закладывается минимум 24 см, необходимых для её крепления. Важный элемент расчета деревянных конструкций – прогиб балки. Правильные вычисления помогут выбрать оптимальное сечение элемента при заданной длине. Это предотвратит изменение геометрии помещения, и повысит безопасность перекрытия.

Количество необходимых балок рассчитывается, исходя из монтажного шага. Укладку производят, перекрывая узкий пролет, с интервалом от двух с половиной до четырех метров. В свою очередь, шаг зависит от ширины расположения каркасных стоек.

Железобетонные монолитные

В качестве несущих при устройстве монолитных ж/б конструкций перекрытий в доме используются металлические профили или ж/б балки. Плиты перекрытия формируются из монолитных железобетонных деталей. Это позволяет выдерживать большие нагрузки, перевязывать широкие прогоны.

Расчет монолитного перекрытия в специальной программе

При вычислении нагрузки на двутавровую балку её вес без учета стяжки рассчитывается исходя из значения 350 кг/ м², а учитывая стяжку – 500 кг/ м². Монтажный шаг при укладке принято делать равным 1 метру.

При создании ж/б перекрытия работает правило: длина проема должна быть в 20 раз больше высоты балки. Это допустимый минимум. Высота и ширина ж/б элемента так относится друг к другу, как 7 к 5. При расчете перекрытия также необходимо учитывать вероятный изгиб, геометрию плит, выбор армирования и характеристики бетона. В видео показан процесс расчета монолитного перекрытия.

Железобетонные сборные

Элементы для изготовления подобных перекрытий имеют стандартные размеры и специальных расчетов не требуют. Необходимо определиться с их количеством и нагрузкой на общее основание строения.

Предварительный подсчет поможет значительно сэкономить при закупке строительных материалов. Кроме финансовых выгод вычисления нагрузок дадут гарантию безопасности строения.

Если прочность перекрытия не учитывать, постройка может обвалиться и привести не только к дополнительным затратам, но и к ещё более плачевным последствиям. Правильный предварительный расчет – основа безопасности строения.

Вернуться к оглавлению

Программы для архитекторов

Профессиональная работа по проектированию зданий и сооружений невозможна без использования технических программ для расчета перекрытия. Если строительство домов является основным занятием, стоит приложить усилия и изучить инструменты по проектированию.

Интерфейс программы ArchiCad для расчета перекрытия

Самыми распространенными техническими инженерными программами в проектных организациях являются ArchiCad, AutoCad, Лира, NormCAD и SCAD.

Плюсы инженерных программ по проектированию:

1. Универсальность. Любая из программ может быть использована для построения и расчета всех видов перекрытий.
2. Точность. При подсчете учитывается большое количество факторов, способных повлиять на нагрузку и прочность конструкции. Такая детальность в подсчетах позволяет получить максимально точные данные.
3. Визуализация. Получив результат, строитель наглядно видит, что и как он должен смонтировать, чтобы получить гарантированный результат.
4. Подготовка проектной документации. Для профессиональных застройщиков с помощью инженерных программ можно подготовить документацию, которая принимается всеми проверяющими органами.

Недостатки инженерных программ по проектированию:

1. Утверждение, что подобные инструменты легко освоить — неверно. Зачастую для их использования необходимо специальное техническое образование, знание сопромата и унифицированных строительных норм.
2. Объем информации: для работы с инженерными программами требуется обладать большим количеством данных, в противном случае можно получить неожиданный результат вычислений.
3. Ограничение доступа: программы лицензированные, для использования необходима покупка прав на использование.

Вернуться к оглавлению

Калькуляторы и бесплатные программы для проектирования

Для постройки собственного дома тратить время на изучение сложных программ для расчета перекрытия излишне. Специально для тех, кто строит дом своими руками, разработаны несложные инструменты.

Чертеж плиты перекрытия созданный в специальной программе

Среди подобного софта есть платный и бесплатный, предназначенный для скачивания, и работающий on-line. Программы для расчета деревянных перекрытий. Если дом, который предстоит построить, деревянный, то для расчета перекрытия удобнее воспользоваться простым софтом.

Ultralam

Инструмент для подсчета нагрузки балок из клееного и профилированного бруса. Основное направление – многопролетные элементы.

Расчет деревянных балок Владимира Романова

Простая программа, считающая нагрузки на деревянные балки. При частном строительстве домов, инструмент помогает подобрать элемент правильно.

Программы для расчета металлических и железобетонных перекрытий

Среди инструментов для вычисления ж/б перекрытий много предложений программного обеспечения.

Интерфейс программы Ultralam для расчета перекрытия

Часть софта необходимо купить для персонального использования. Но также в сети есть возможность скачать бесплатно программы для расчета плит перекрытия.

СИТИС: Форт

Форт — российская разработка ООО «Ситис», предназначенная для подсчета ж/б перекрытия плитами свободной геометрии.
Особенности программы:

• удобный интерфейс, простой в освоении;
• конструкция, не требуется самостоятельного построения схемы — вычисление производится автоматически, на основании запрошенных у пользователя данных;
• удобная цветовая визуализация результата;
• возможность выбирать уровень точности расчетов;
• учет характеристик бетона и возможность пополнения библиотеки материалов.

Способ основан на требованиях актуальных СНиП, сертифицирован ГОССТРОЕМ РОССИИ. Предоставляется этот софт на платной основе.

Перекрытия

Инструмент предназначен для исчисления замены нагрузок на плиты перекрытия.

С её помощью возможно вычисление общей нагрузки как на одну плиту, так и на конструкцию в целом. Для расчета монолитного перекрытия программа не рассчитана.
Позволяет:

• задавать точечные нагрузки;
• редактировать предыдущие проекты и их детали;
• работать с большими площадями перекрытий.

Версии программы периодически обновляются, добавляя ей дополнительный функционал. Скачанный софт необходимо оплатить.

Beam

Инструмент для расчета нагрузки на металлические многопролетные балки:

• определяет прочность несущей конструкции;
• позволяет подобрать верное сечение элемента;
• задает параметры максимальных и минимальных напряжений, углов поворота и прогибов.

Программа является частной разработкой, не сертифицирована. Человек, скачавший её, имеет право бесплатного ознакомления в течение 5 дней.

Интерфейс программы Beam для расчета балок перекрытия

В дальнейшем пользование полным функционалом платное.

Balka

Инструмент для вычисления нагрузки на однопролетные балки:

• определяет жесткость и прочность элементов конструкции;
• помогает с выбором сечения балок.

Является бесплатной версией Beam, поэтому имеет ряд ограничений.

Строитель + расчет железных балок

Программа от частного разработчика, позволяющая рассчитать нагрузку на ж/б ригели.

EURYDICE

Инструмент для расчета и проектирования ж/б перекрытий, предназначенный для сборно-монолитных конструкций.

Балка v2-0-2

Белорусская программа для проектирования любых видов балок перекрытия. Для использования в России подойдут расчеты по металлическим балкам. Белорусские СНиП идентичны российским. Программа лицензированная, платная.

Для домов из дерева большинство программ представляют собой on-line калькуляторы, которые можно найти в открытом доступе Интернета.

Также в сети существуют программы для перекрытий из металла и железобетона. Чтобы воспользоваться этими инструментами, следует ввести в поисковую строку фразу «программа для расчета перекрытия» или «программа для перекрытий». Останется только подобрать подходящий инструмент и воспользоваться им.

Расчет нагрузки плит перекрытий

Железобетонные монолитные плиты перекрытия являются популярными и по сей день. И определенную сложность для тех, кто затеял бетонирование перекрытия, представляет проведение расчетов, определяющих, какой заказать бетон и какую арматуру. Такие расчеты состоят из нескольких этапов. Их суть – подобрать класс арматуры, класс бетона и такие геометрические параметры, которые бы исключили разрушение плиты при воздействии на неё максимально допустимых нагрузок.

Рассмотрим основные этапы расчетов:

1. Определяем расчетную длину плиты. Расчетная длина – это расстояние между несущими стенами. Таким образом, для определения необходимых параметров, вам необходимо измерить расстояние от стены до стены, что несложно сделать при помощи рулетки. Проще всего рассчитать однопролетную плиту перекрытия, опирающуюся на две несущих стены. 




2. Определение класса бетона, арматуры и геометрических параметров плиты. Здесь нужно произвести расчет, учитывая размеры здания и допустимую нагрузку, оказываемую на плиту. Например, для жилых зданий средних размеров принимаются такие значения: высота – 10 см ширина – 100 см, класс арматуры – А400, а бетона – В20.




3. Определяем нагрузку на плиту. Нагрузки на плиту могут иметь самый разнообразный характер. Если говорить о строительной механике, то все, что установлено на балке неподвижно, подвешено или приклеено на ней, относится к постоянным нагрузкам. А все, что ходит, ездит или как-то двигается создает нагрузку динамическую. И динамические нагрузки, как правило – явление временное, но его также следует учитывать при проектировании.

Чаще всего, перекрытия, установленные в жилых домах, рассчитываются на нагрузку, равную 400 кг/м2. Если плита имеет высоту в 10 см, то её собственный вес добавит к данной нагрузке ещё 250 кг/м2, а стяжка с уложенной на неё керамической плиткой могут добавить ещё порядка 100 кг/м2.

Таким образом, чтобы рассчитать максимально допустимую нагрузку на перекрытие, необходимо умножить полученные значения на коэффициент надежности, равный 1.2. Таким образом, допустимая нагрузка на плиту составляет: q = 1.2 (400 + 100 + 250) = 900 кг/м2.

Это лишь основные расчеты, проводимые профессиональными проектировщиками. Но они дают возможность понять саму суть процесса проектирования перекрытий.

Толщина плиты: как определить?

Толщина плиты является жизненно важным фактором при проектировании и строительстве здания и напрямую связана со стоимостью конструктивной системы.

Например, в многоэтажном здании увеличение толщины плиты на 5 мм приводит к значительному увеличению осевых нагрузок на колонну. Затем мы должны увеличить размеры колонн, арматуры, размеры фундамента и т. Д.

Наконец, это влияет на стоимость строительства.

Следовательно, мы должны ограничивать толщину любой конструкции до пределов, требуемых проектом (эксплуатационная пригодность и предельное состояние по окончании).

Ключевые факторы, влияющие на минимальную толщину плиты, можно перечислить следующим образом.

• Приложенные нагрузки
• Долговечность бетона
• Требования к пожарной безопасности
• Требования к удобству обслуживания, такие как прогиб
• Требования к удобству обслуживания, такие как вибрация пола
• Требования к конструкции

В разных стандартах могут быть указаны разные требования к толщине.Однако мы можем рассчитать основные требования к минимальной толщине с учетом вышеперечисленных факторов.

Расчет основан только на требованиях к конструкции и деталям в соответствии с BS 8110 Часть 01.

• Покрытие для армирования = 20 мм, что является минимумом, указанным в коде для условий мягкого воздействия с одночасовой огнестойкостью.
• Диаметр арматуры = 10 мм; на балке у нас четырехбаллонный с верхним усилением.
• Минимальное расстояние между стержнями на основе = размер заполнителя + 5; Обычно для бетонных работ мы используем заполнитель 20 мм.

Следовательно, минимальную толщину бетона можно рассчитать следующим образом.

Толщина бетонной плиты = 20 x 2 + 10 x 4 + 20 + 5 = 105 мм

Это теоретические требования к толщине плиты. Однако, согласно расчетам, арматура не может быть размещена с такой точностью, как рассчитано для сохранения зазора между стержнями, как совокупный размер + 5.

Кроме того, арматура плиты будет препятствовать армированию балки, и они не смогут разместить как было учтено при расчете.

Следовательно, выполнить эти требования очень сложно. Таким образом, ограничение толщины до 105 мм является практически сложной задачей.

На этом фоне широко используемая толщина бетонной плиты составляет 125 мм.

Стандарты, такие как ACI 318 , определяют минимальную толщину плиты в зависимости от ее пролета.

• Простая опорная плита = пролет / 20
• Непрерывная плита с одного конца = пролет / 24
• Сплошная плита с обоих концов = пролет / 28
• Кантиливер = пролет / 10

Однако в большинстве других стандартов они прямо не указали минимальную толщину плиты.

Бетонные перекрытия | Журнал Concrete Construction

Качественная конструкция пола включает хорошее уплотнение земляного полотна, плиты одинаковой толщины, бетон с низкой оседанием, прямые линии переборок и контрольные пропилы, расстояние между которыми от 24 до 30 раз превышает толщину плиты.

Распространенных ошибок при строительстве бетонных плит перекрытия можно избежать с помощью надлежащей подготовки основания, дизайна смеси, укладки, отделки и отверждения. При правильном выполнении этих действий владелец может рассчитывать на привлекательное долговечное изделие.

Стандартная толщина бетонной плиты перекрытия в жилищном строительстве составляет 4 дюйма. Рекомендуется от пяти до шести дюймов, если бетон будет время от времени подвергаться тяжелым нагрузкам, например, от домов на колесах или мусоровозов.

Чтобы подготовить основание, вырежьте уровень земли на нужную глубину, чтобы учесть толщину плиты. Удалите все органические материалы и большие твердые предметы, такие как камни и корни деревьев, на глубину не менее 4 дюймов. Если необходимо наращивание уклона, используйте гравий или песчаный грунт и уплотните окончательное основание с помощью виброплиты или аналогичного устройства.Кромки могут быть из любого прямого материала, который может быть закреплен на месте. Подумайте о пластиковых или металлических формах, если нет ровных пиломатериалов. Перед установкой опалубки установите натяжную линию, используя опоры для уклона или бетонные доски, чтобы установить квадратную отметку уровня.

Что касается бетонной смеси, она должна соответствовать требованиям прочности на сжатие (обычно 3000 фунтов на квадратный дюйм) без мер, вызывающих чрезмерную усадку. Поскольку вода увеличивает усадку и растрескивание, для достижения желаемой осадки предпочтительнее использовать пластификатор.Также рассмотрите возможность включения волокон для предотвращения растрескивания при пластической усадке. Для наружных плит, подверженных воздействию морозов или химикатов для борьбы с обледенением, может потребоваться более высокая прочность и увлеченный воздух. В случае сомнений обратитесь к поставщику бетона за рекомендуемой смесью.

Всегда избегайте добавления воды на стройплощадке, превышающей 1–2 галлона на кубический ярд. Если дополнительная просадка действительно необходима, спросите водителя автобетоносмесителя, сколько воды можно добавить, не допуская отклонения бетона от спецификации.

Распределите бетон вокруг плиты как можно ближе к его окончательному положению, а затем сгребите его на место.Уплотняйте смеси с низкой осадкой с помощью ручного вибратора или виброрейки. Закончите с минимальным усилием и минимальными движениями терки, необходимыми для получения гладкой поверхности.

Создайте контрольные швы на расстоянии не более чем в 24–30 раз больше толщины плиты и не более 15 футов по ширине и длине плиты, вдавливая инструмент для нарезания канавок глубиной 1 дюйм в поверхность. Расстояние между стыками более 15 футов требует использования устройств передачи нагрузки, таких как дюбели или дюбели.Для плит, для которых требуется большое расстояние между стыками или отсутствие стыков, рекомендуется стальная арматура. Это увеличит вероятность случайного растрескивания, но будет плотно удерживать трещины, чтобы обеспечить хорошие структурные характеристики.

Правильные условия отверждения имеют решающее значение, и метод отверждения должен применяться, как только готовая поверхность сможет сопротивляться повреждениям. Бетон не должен замерзать или высыхать. Нанесите на поверхность отвердитель или обеспечьте подходящее влажное отверждение. Если есть риск замерзания, накройте плиту изолятором, например, изолирующими одеялами или 4-дюймовым слоем соломы, который утяжеляют, чтобы предотвратить сдувание.Оставьте изолятор на месте, пока бетон не достигнет прочности не менее 500 фунтов на квадратный дюйм. Обычно это происходит в течение нескольких дней.

— Питер Вандерверф — президент Building Works Inc. (www.buildingworks.com), консалтинговой фирмы, которая помогает компаниям внедрять новые строительные продукты. Терри Коллинз (Terry Collins) — инженер по бетонным конструкциям в Портлендской цементной ассоциации (www.cement.org), которая продвигает использование бетона и других продуктов на основе цемента.

Дополнительная информация о бетонных перекрытиях

Расчет конструкции

для плиты

ВВЕДЕНИЕ
Плита — это структурный элемент, который используется для поддержки потолков и полов.Он сделан из бетона, и для его поддержки предусмотрена арматура. Он имеет толщину в несколько дюймов и опирается на балки и колонны. Подсчитано, что бетонная плита служит от 30 до 100 лет, если она построена из бетона и стали хорошего качества. Обычно в жилых помещениях используется М20.

Есть два типа плит — односторонняя и двухсторонняя. Двусторонние плиты поддерживаются с четырех сторон, а односторонние плиты поддерживаются с двух противоположных сторон. Двусторонние плиты несут нагрузку в двух направлениях, поэтому усиление обеспечивается в обоих направлениях.В то время как в односторонней плите арматура обеспечивается в одном направлении, поскольку она несет нагрузку в одном направлении. В односторонней плите отношение более длинного пролета к меньшему больше или равно 2, в то время как в двухсторонней плите отношение длинного пролета к меньшему составляет менее 2.

Здесь в этой задаче сначала показан план дома, затем изображены плиты перекрытия согласно плану дома. План, используемый для расчета силы тяжести здания, также аналогичен планам перекрытия. Здесь берутся первичные лучи, а вторичные лучи не включаются, чтобы сделать расчеты короткими.Кроме того, отношение длинных и коротких пролетов составляет менее 2 во всех панельных плитах, поэтому все плиты являются двусторонними. Метод проектирования соответствует Приложению D IS 456: 2000.

КОНСТРУКЦИЯ ПЛИТЫ:
Конструкция типовой плиты перекрытия:
У нас толщина плиты составляет 130 мм.
С учетом марки бетона М20 и стали Fe 500 диаметром 10 мм.
Эффективная глубина: (130-15-10 / 2) = 110 мм.

Расчет нагрузки:
Динамическая нагрузка = 2 кН / м ²
Собственный вес плиты = 3.25 кН / м ²
Отделка пола = 1 кН / м ²
Всего = 6,25 кН / м ²

Определение моментов плит (плита с боковым ограничением):
Согласно IS 456: 2000, пункт D-1.1, максимальный изгибающий момент на единицу ширины плиты равен-
M _x = α _x Wl _x ²
M _y = α _y Wl _y ²

Где l _x и l _y — длина более короткого и длинного пролета соответственно,
α _x , α _y — коэффициенты момента,
M _x и M _y — моменты на полосах ширины блока l _x и l _y соответственно,
Вт = общая расчетная нагрузка на единицу площади.

Проверка толщины

Здесь наибольший момент взят из таблицы ниже.
Следовательно Сейф

Расчет Б.М. Коэффициент

Расчет моментов

Расчет площади стали

ДЕТАЛИ УСИЛЕНИЯ ПЛИТЫ

ПОЛОЖЕНИЕ УСИЛЕНИЯ КРУЧЕНИЕ

Расчет площади бетона

Подсчитайте, сколько потребуется бетона в кубических ярдах и сколько мешков любого размера.Оба возвращаются при вводе значений длины, ширины и глубины.

• Введите ширину, длину и глубину в футах и ​​дюймах или просто дюймах.
• Количество кубических ярдов автоматически возвращается чуть ниже.
• Выберите размер сумок, и их количество будет возвращено.
• В качестве бонуса также возвращается вес бетона.
• Из-за особенностей размеров пиломатериалов толщина плиты определяется размерами формовочного материала.Для плиты толщиной 4 дюйма обычно используются 2 x 4 плиты для формования. Хотя технически они имеют ширину всего 3 1/2 дюйма, все же они округляются до 4 дюймов в поле толщины. Лучше иметь немного лишнего, чем мало.

Плиты монолитные

Монолитные плиты в основном используются для магазинов, гаражей и других подобных зданий. У них есть преимущество одновременной заливки фундамента и плиты. Когда все будет готово, это будет один большой кусок бетона. Чтобы найти необходимые кубические ярды, просто разбейте заливку на прямоугольные призмы.

• Начнем с плиты. Независимо от толщины основания, используйте эту глубину. Ширина и длина будут такими же, как и габаритные размеры пола. Запишите объем.
• Теперь об опорах. Многие фундаменты на монолитных плитах вообще не имеют прямоугольного сечения. Внутренняя часть часто бывает достаточно конической из-за характера гравия или другого наполнителя. Найдите среднее значение и используйте его. Например, если опора имеет ширину 1 фут внизу и ее ширину 3 фута вверху, тогда используйте 2 ‘для ширины.
• Что касается длины, просто используйте весь периметр.
• Вычтите толщину плиты из глубины.
• Добавьте этот результат к объему плиты, и получится общее необходимое количество кубических ярдов.

Столбы и колонны

Возможно, будет лучше использовать этот калькулятор объема отверстия под столбы для более точного расчета. Или вы можете просто рассматривать колонну или колонну как квадратное поперечное сечение, а затем умножить на 0,78.

Не забывай

Этот инструмент точен настолько, насколько точны введенные в него числа.Это может быть труднее, чем кажется, ввести надежные цифры при их измерении в поле, находящемся под пристальным вниманием. Вероятно, у вас будет ограниченное количество времени для проведения каких-либо периодов измерений. Это просто потому, что многие строители ожидают, что вы знаете основные размеры. Не позволяйте обмануть себя поведением, которое может привести к ненадежным результатам в полевых условиях.

Расчет нагрузки на перекрытие помогает принимать более обоснованные решения по установке стеллажа

Расчеты нагрузки на перекрытие помогают принимать правильные решения при установке стеллажа

На каждом этаже склада есть ограничение — максимальное количество фунтов на квадратный фут.К сожалению, слишком часто компании превышают эту максимальную нагрузку на пол, что приводит к разрушению складских полов. Расчеты нагрузки на пол помогут вам принять правильные решения по установке стеллажа. А если неправильно посчитать, на руках будет дорогостоящий ремонт.

Оценка нагрузки на пол — это оценка бетонного основания, а не фальшпола. Однако в формуле нагрузки на пол следует учитывать вес фальшпола.

Формула нагрузки на пол

Нагрузка на перекрытие составляет: (вес машины + (15 фунтов / фут2 x 0.5 svc clear) + (10 фунтов / фут2 x общая площадь) / общая площадь

Нагрузка на пол не должна превышать 240 кг / м2 (50 фунтов / фут2) с допуском на перегородку 100 кг / м2 (20 фунтов / фут2) при общей номинальной нагрузке на пол 340 кг / м2 (70 фунтов / фут2).

При внедрении платформы для промышленного оборудования (антресоли) многие неопытные поставщики сосредотачиваются на продаже оборудования, не следя за тем, чтобы владельцы складов не перегружали пол здания. Слишком большой вес приводит к растрескиванию пола или возникновению опасных нарушений OSHA, вплоть до травм или смерти сотрудников.Наши партнеры по складированию в HOJ Innovations являются экспертами в области погрузочно-разгрузочных работ и складских решений. Они видели катастрофы, когда пол был построен неправильно, когда не учитывались вес платформы и ее груза.

Если вы хотите, чтобы кто-то помог или дважды проверил грузоподъемность вашего пола, позвоните им.

Они рады помочь!

801-266-8881

Типичный пол часто состоит из бетона толщиной в полфута и выдерживает нагрузку 25 000 фунтов.При загрузке пола тоннами оборудования необходимо заранее знать фактическую вместимость на квадратный фут. Не устанавливайте антресоли или другое тяжелое оборудование в вашем распределительном центре или на складе, не зная точных характеристик пола и пола объекта. В противном случае вам может грозить дорогой и опасный ремонт.

Вместимость этажа

Вместимость перекрытия зависит от толщины бетона, а также от степени сжатия почвы под плитой.Знание грузоподъемности платформы и расстояния между колоннами платформы — два важных показателя. Внутренние колонны платформы всегда будут нести наибольший вес, поскольку они поддерживают большую часть площади платформы в квадратных футах. Если плита может выдерживать внутренние нагрузки на колонны, то внешние колонны должны быть достаточно прочными.

На складах и в распределительных центрах плита первого этажа имеет решающее значение для эффективного функционирования объекта. Тем не менее, остается значительное недоразумение относительно спецификации, дизайна и конструкции.Спецификации по-прежнему часто слишком расплывчаты и обременительны для надлежащего рентабельного строительства с противоречивыми требованиями. Это приводит к плохой работе пола, поэтому обязательно поговорите с со специалистом в Hoj.

Хотя качество строительства в последние годы несколько улучшилось с появлением новых технологий и материалов, пол часто по-прежнему считается частью земляных работ. Строители пола находятся в заведомо низкоквалифицированном и высококонкурентном секторе промышленности.Сами новые методы привели к некоторым трудностям, плохому планированию и непониманию конкретных характеристик.

Перед тем, как определить точную вместимость стеллажа для поддонов, обсуждение возможностей загрузки пола всегда начинается. Консультации с квалифицированной командой инженеров важны для правильного выбора конструкции и обращения с материалами.

Узнайте, как WarehouseOS может улучшить ваши складские операции

Стеллажи для труб vs.Обычный стеллаж

Одним из недавних решений, решающих ряд проблем, связанных с транспортировкой материалов, является система Tube Rack. Такой подход обеспечивает более прочную, безопасную и разумную альтернативу обычным стеллажным системам. Это инженерное усовершенствование, которое приводит к уменьшению на 50% подъема от основания к расчету плиты. Это значительно снижает требования к конструкции подъема перекрытий на всех объектах, включая общественные. Используйте Tube Racking для всех решений для хранения, таких как системы AS / RS.Ваш пол будет вам благодарен.

Плита на земле, расчет коэффициента теплопередачи

.